- Helen nutzt OPC UA als herstellerunabhängigen Standard für die sichere und skalierbare Vernetzung seiner Energieerzeugungseinheiten.
- Die IoT-TICKET-Plattform von Wapice dient als zentraler Datenhub und ermöglicht Echtzeitbetrieb und -analyse in einer kritischen Energie-OT-Umgebung.
- Helens Energiesystem wird dezentralisiert und automatisiert, um die CO₂-Neutralität bis 2035 durch verstärkten Einsatz erneuerbarer Energien zu erreichen.
- Lebenszyklus-Updates und eine Microservices-Architektur modernisieren die Plattform, unterstützen Cloud-Integration und erhöhen Sicherheit und Leistung.
OPC UA als Grundlage für ein vernetztes, datengesteuertes Energiesystem
Helen, eines der größten Energieunternehmen Finnlands im Besitz der Stadt Helsinki, baut eine dezentrale, sichere und automatisierte Energieinfrastruktur auf. Mit OPC UA als digitalem Rückgrat gewährleistet Helen transparente Datenflüsse, skalierbare Systeme und eine klimaneutrale Energieversorgung für die Zukunft.
Wie Helen mit OPC UA dezentralisiert, automatisiert und für Sicherheit sorgt
Helen beschreitet bei der Digitalisierung der Energieinfrastruktur konsequent neue Wege. Mit OPC UA setzt das Unternehmen auf eine skalierbare, sichere Architektur für die vernetzte Energieversorgung von morgen. Die Geschichte von OPC UA und Helen begann vor über einem Jahrzehnt. Damals betrieb Helen weniger, dafür aber größere Energieerzeugungseinheiten, die alle über verschiedene Technologien mit einer zentralen Datenerfassungsplattform verbunden waren.
Diese Konfiguration war hinsichtlich Leistung, Wartung und Fehlerbehebung nicht optimal. Durch den Einsatz der OPC UA-Technologie als Rückgrat für die Datenerfassung standardisierte Helen die Konnektivität über alle Energieerzeugungseinheiten hinweg. Dies war unerlässlich, um die Effizienz aufrechtzuerhalten, da die Anzahl der Erzeugungseinheiten und die Komplexität ihrer Verwaltung stetig zunehmen.
Zeitleiste von OPC UA bei Helen 2014–2025
Im Jahr 2014 wurde die auf OPC UA basierende IoT-TICKET-Plattform von Wapice in Betrieb genommen und übernahm die Rolle eines zentralen Datenhubs zwischen den Energieerzeugungseinheiten und den Portfoliomanagementsystemen. Seit 2014 läuft die Lösung rund um die Uhr in der kritischen OT-Umgebung von Helen und unterstützt gleichzeitig den strategischen Ausbau erneuerbarer Energien wie Wind-, Solar-, Wasser- und Geothermiekraftwerke in den 2020er Jahren.
Seit 2024 wurde im Rahmen von Lebenszyklus-Updates von IoT-TICKET eine Microservice-basierte Architektur eingeführt, die Veralterungsrisiken reduziert und moderne Energiearchitekturen besser unterstützt.
Fernwärme von Helen für Helsinki
Helen ist eines der größten Energieunternehmen Finnlands. Das 1909 gegründete Unternehmen befindet sich im Besitz der Stadt Helsinki, der Hauptstadt Finnlands, und versorgt mehr als 90 Prozent aller Gebäude in Helsinki sowie einen großen Kundenstamm in ganz Finnland mit Energiedienstleistungen.
Helen durchläuft derzeit eine tiefgreifende Transformation seines Energieerzeugungssystems als Reaktion auf globale Klimaherausforderungen, die nationale Energiepolitik und die sich wandelnden Erwartungen von Kunden und Stakeholdern. Das Unternehmen steigt proaktiv aus der Kohle aus und investiert in saubere, dezentrale Energielösungen, um sein ehrgeiziges Ziel eines ausgeglichenen CO₂-Fußabdrucks bis 2035 zu erreichen.
Dieser Wandel ist nicht nur ökologisch notwendig, sondern auch strategisch sinnvoll. Helens Wandel unterstützt Finnlands Ziele zur CO₂-Neutralität, indem Kohle durch saubere, dezentrale Energie ersetzt wird. Er stärkt die Energieunabhängigkeit, verringert die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und erhöht die wirtschaftliche Widerstandsfähigkeit.
Ein zentraler Bestandteil dieser Strategie ist die Umstellung auf dezentrale, emissionsfreie Energieerzeugung. Helen konzentriert sich auf einen massiven Ausbau der Windenergie, wobei die installierte Leistung bis Ende 2025 voraussichtlich fast 1 Gigawatt erreichen wird.
Darüber hinaus investiert Helen in andere erneuerbare Energiequellen wie preisgekrönte, auf Kreislaufwirtschaft basierende Wärmepumpenlösungen, biobasierte Energieerzeugung und Wasserkraft sowie in innovative Speicherlösungen wie unterirdische Wasserreservoirs zur saisonalen Wärmespeicherung.
Helen testet zudem zukunftsweisende Technologien: Für 2026 ist eine Pilotanlage für grünen Wasserstoff geplant. Darüber hinaus wird der mögliche Einsatz kleiner modularer Reaktoren (SMRs) für die langfristige Wärmeversorgung als potenzieller Baustein für eine stabile und CO₂-neutrale Energiezukunft evaluiert.
Mit diesen zukunftsorientierten Investitionen setzt Helen Maßstäbe für intelligente und nachhaltige Energielösungen in Europa.
Helen hat beschlossen, eine Digitalisierungsoffensive zu starten
Der klare Trend hin zu dezentralen Energieerzeugungseinheiten wurde frühzeitig erkannt, und man erkannte, dass dies zwar Vorteile mit sich bringt, aber auch neue Herausforderungen mit sich bringt. Mit steigender Anzahl von Energieerzeugungseinheiten wird die Informationserfassung komplexer und schwieriger zu konsolidieren.
Gleichzeitig erfordert die Teilnahme am Energiemarkt schnellere Reaktionszeiten. Diese Entwicklung macht die Steuerung und Optimierung der Energieinfrastruktur deutlich komplexer.
„Helens erneuertes Energieerzeugungsportfolio ist äußerst flexibel, was neue Chancen auf den Märkten eröffnet, aber auch operative Herausforderungen mit sich bringt. Zuverlässige und sichere Datenflüsse sind für uns unerlässlich, um unsere Versprechen gegenüber den Kunden einzuhalten und in einem volatilen und komplexen Umfeld agil zu bleiben.
Die Rolle des Datenmanagements ist besonders entscheidend, wenn es darum geht, die Produktionskapazitäten über mehrere Märkte hinweg gleichzeitig zu koordinieren.“
Lauri Hiekkanen, Entwicklungsleiter, Helen
Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, waren eine durchgängige Digitalisierung und Automatisierung der Energieerzeugung unerlässlich. Helen stand jedoch vor klassischen Herausforderungen: Viele bestehende Systeme waren proprietär, inkompatibel und stammten von verschiedenen Herstellern. Vor der Einführung von OPC UA war die Erfassung von Daten aus unterschiedlichen Energiequellen komplex, kostspielig und fehleranfällig.
Helen beschloss, eine umfassende Digitalisierungstransformation einzuleiten, um auf die tiefgreifenden Veränderungen auf dem Energiemarkt zu reagieren. Das Ziel war der Aufbau eines zukunftssicheren, sicheren und skalierbaren Energiemanagementsystems mit offenen Schnittstellen, einer klaren Datenarchitektur und automatisierten Prozessen.
Warum OPC UA die richtige Wahl für Helen war
Im Jahr 2014 evaluierte Helen seine Systemlandschaft mit dem Ziel, eine offene, zukunftssichere Lösung zu finden, die herstellerunabhängig funktioniert. Die Wahl fiel auf OPC UA, das alle Anforderungen in mehrfacher Hinsicht erfüllte:
Herstellerunabhängigkeit: OPC UA ist herstellerneutral und nicht an bestimmte Hardware- oder Softwareanbieter gebunden, was maximale Flexibilität bei der Systemauswahl ermöglicht
Skalierbarkeit und Flexibilität: Neue Komponenten und Systeme lassen sich unabhängig von ihrer Größe, Architektur oder Herkunft des Anbieters problemlos integrieren
Integrierte Sicherheitsfunktionen: OPC UA umfasst Verschlüsselungs-, Authentifizierungs- und Zugriffskontrollmechanismen und erfüllt damit hohe Sicherheitsstandards für kritische Infrastrukturen
Langfristige Zukunftssicherheit: Kontinuierliche Weiterentwicklung und breite Akzeptanz in der Industrie gewährleisten langfristige Investitionssicherheit
Da Energieerzeugungseinheiten und ihre SCADA-Systeme von verschiedenen Anbietern stammen können, ermöglichte die Einführung von OPC UA Helen eine klare Trennung der Verantwortlichkeiten und der Datenhoheit zwischen jeder Einheit und dem zentralen Datenerfassungssystem. Jede Energieerzeugungseinheit wäre dafür verantwortlich, qualitativ hochwertige Daten zu erzeugen und diese über eine OPC-UA-Schnittstelle bereitzustellen.
Dieser Ansatz vereinfacht nicht nur die Identifizierung und Nachverfolgung von Kommunikationsproblemen, sondern hilft auch dabei, Daten von schlechter Qualität zu erkennen, Kommunikationsprobleme genau zu lokalisieren und ein klareres Verständnis der gesamten Kommunikationskette zu gewinnen. Durch die Festlegung von Verantwortlichkeiten auf Schnittstellenebene stellt Helen sicher, dass jede Einheit unabhängig arbeitet, während gleichzeitig ein konsistenter und vertrauenswürdiger Datenaustausch über die gesamte Energieinfrastruktur hinweg gewährleistet ist.
Helen und Wapice – Eine Partnerschaft, die die digitale Transformation vorantreibt
Helens Weg zu einer dezentralen, automatisierten und sicheren Energieinfrastruktur wurde durch die langjährige Partnerschaft mit Wapice maßgeblich unterstützt. Wapice hat fundiertes Fachwissen in den Bereichen industrielle Systeme und OPC-UA-Technologie eingebracht und Helen dabei geholfen, eine solide Grundlage für datengesteuerte Energiebetriebe zu schaffen.
„Die Verwendung von OPC UA als Standard für die Datenerfassung ermöglicht die Echtzeitüberwachung und den Betrieb vielfältiger Energieanlagen in verschiedenen Märkten. Unsere technologischen Entscheidungen unterstützen Skalierbarkeit und Interoperabilität, und obwohl wir noch nicht alle angestrebten Fähigkeiten erreicht haben, sind wir zuversichtlich, dass unsere gewählte Architektur den aktuellen Anforderungen entspricht und gut aufgestellt ist, um zukünftige Entwicklungen zu unterstützen.
Dies bietet eine solide Grundlage für datengesteuerten Betrieb und kontinuierliche Verbesserung.“
Janne Piispanen, Leiter Digital Energy Systems, Helen
Im Mittelpunkt dieser Zusammenarbeit steht die IoT-TICKET-Plattform von Wapice – eine leistungsstarke IoT- und KI-Plattform, die speziell auf die Sektoren Energie, Industrie und kritische Infrastruktur zugeschnitten ist. Sie ermöglicht die Datenerfassung, -analyse und -visualisierung in Echtzeit und unterstützt Unternehmen dabei, ihre Betriebsabläufe zu überwachen, zu optimieren und zu automatisieren. Die auf hohe Verfügbarkeit ausgelegte Plattform gewährleistet eine ausfallsichere Leistung durch mehrstufige Redundanz und automatisierte Fehlererkennung.
Bei Helen dient IoT-TICKET als zentraler Knotenpunkt für die Datenerfassung und -integration. Die Plattform gewährleistet einen stabilen und sicheren Datenfluss von Helens verschiedenen Energieerzeugungseinheiten zu internen und externen Datennutzern.
Datenfluss von den Kraftwerken zu den Datenkonsumenten
Die Datenerfassungsplattform fungiert als OPC-UA-Aggregationsserver. Die Kommunikation mit den Kraftwerken wird von einem zentralen OPC-UA-Client übernommen, der die Quellserver an jedem Standort abonniert. Dieses Abonnementmodell stellt sicher, dass das System automatisch Aktualisierungen erhält, sobald sich Daten ändern.
Die gesammelten Daten werden zentral aggregiert und den Datenkonsumenten über eine einheitliche OPC-UA-Server-Schnittstelle zur Verfügung gestellt. Ein wesentlicher Vorteil dieser Konfiguration besteht darin, dass sich Datenkonsumenten mit einem einzigen Endpunkt verbinden können, der Zugriff auf Daten aus allen erforderlichen Helen-Anlagen bietet. Dies vereinfacht die Integration und verbessert die Skalierbarkeit.
Zugriffsrechte und Profile der Datenverbraucher werden von IoT-TICKET definiert und verwaltet, das als Identitäts- und Zugriffsmanagement-Ebene für OPC UA dient. Der OPC-UA-Server kommuniziert mit IoT-TICKET, um Anmeldedaten zu überprüfen und eine detaillierte Zugriffskontrolle für jeden Datenabonnenten durchzusetzen. Dies stellt sicher, dass jeder Datenverbraucher nur auf die Informationen zugreifen kann, für deren Nutzung er autorisiert ist.
Diese Architektur dient sowohl den externen Partnern von Helen, die Zugriff auf bestimmte Datensätze benötigen, als auch den internen Teams, die die aggregierten Daten für Betriebsanalysen nutzen. Durch die Ermöglichung eines sicheren, rollenbasierten Zugriffs auf einen einheitlichen Datenhub kann Helen eine effiziente Zusammenarbeit unterstützen und gleichzeitig interne Experten in die Lage versetzen, die Anlagenleistung zu optimieren und datengestützte Geschäftsentscheidungen zu treffen.
„Um durchgängige Transparenz zu gewährleisten und komplexe Energieinfrastrukturen zu steuern, ist eine robuste und zuverlässige Kommunikationsarchitektur unerlässlich. Nur hochwertige Daten ermöglichen wirklich vorausschauende Erkenntnisse, optimieren die Entscheidungsfindung und stellen sicher, dass die Automatisierung im gesamten Energieökosystem einen echten Mehrwert liefert.
Zu diesem Zweck war OPC UA für Helen die perfekte Lösung. Es schafft ein sicheres und widerstandsfähiges Framework, das Effizienz, Skalierbarkeit und intelligentere Energiebetriebe fördert – entscheidend für die Verwirklichung von Helens Vision eines flexiblen, CO2-neutralen Energiesystems und zur Unterstützung von Rekordinvestitionen in saubere Technologien.“
Veli-Pekka Salo, Leiter KI, Analytik und Automatisierung, Wapice
Lebenszyklus-Updates und neue Plattformarchitektur
Nach zehn Jahren erfolgreichem 24/7-Betrieb in einer kritischen Produktionsumgebung führte Helen Lebenszyklus-Updates ein, um sein Datenerfassungssystem zu modernisieren. Ausschlaggebend für diese Entscheidung waren veraltete Softwarekomponenten und der wachsende Bedarf an Unterstützung für cloudbasierte Analysen und KI.
Ein wichtiger Grundsatz war, dass OPC UA weiterhin als Standard für die Kommunikation zwischen den Energieerzeugungseinheiten und dem zentralen Datenhub dienen sollte.
Im heutigen Cloud-zeitalter, in dem immer mehr Rechenleistung und künstliche Intelligenz in Cloud-Umgebungen eingesetzt werden, sind sichere Mechanismen für den Datenaustausch mit Cloud-Systemen erforderlich.
Da sich das System in einer stark isolierten Netzwerkumgebung befindet, die keinen direkten Zugang zum öffentlichen Internet hat, wurden neue Methoden zur Bereitstellung von Daten für Cloud-Systeme implementiert. Dieser Ansatz ermöglicht es Helen, cloudbasierte Analysen zu nutzen und gleichzeitig sicherzustellen, dass die Kernsysteme vollständig geschützt bleiben.
Das aktualisierte System basiert auf der neuesten Version von IoT-TICKET On-Premises und verfügt über eine Microservices-basierte Architektur, die hohe Verfügbarkeit, Lastenausgleich und vereinfachte Verwaltung in verteilten Umgebungen bietet.
Die Vorteile dieser Architektur
Diese Architektur bietet Helen klare Vorteile in Bezug auf Skalierbarkeit, Leistung und Sicherheit. Sie ermöglicht dem Unternehmen:
größere und vielfältigere Energieerzeugungseinheiten zu unterstützen
eine bidirektionale Hochgeschwindigkeitskommunikation mit verbesserter Datenqualität und Zustandsüberwachung sicherzustellen
die Cybersicherheit und Systemverfügbarkeit in einer stärker vernetzten Energielandschaft aufrechtzuerhalten
die Integration mit cloudbasierter Intelligenz, Analyseplattformen von Partnern und Altsystemen.
Zukunftsperspektive: OPC UA als Rückgrat dezentraler Energiesysteme
OPC UA hat sich auch im Energiesektor zu einem wichtigen Standard entwickelt. Bei Helen hat es einen sicheren, skalierbaren und interoperablen Datenaustausch zwischen verschiedenen Energieanlagen und zentralisierten Datensystemen ermöglicht und dem Unternehmen dabei geholfen, seine digitale Transformation erfolgreich zu gestalten.
Während sich die Energieinfrastrukturen weiterentwickeln, bleibt Cybersicherheit von größter Bedeutung. Die integrierten Sicherheitsfunktionen von OPC UA – Verschlüsselung, Authentifizierung und Zugriffskontrolle – werden kritische Datenströme auch weiterhin vor neuen Bedrohungen schützen.
Mit Blick auf die Zukunft, in der Energiesysteme immer dezentraler und datengesteuerter werden, wird OPC UA ein entscheidender Faktor für die sichere, standardisierte Kommunikation zwischen Anlagen, Datenhubs und Verbrauchern sein. Seine Fähigkeit, heterogene Systeme unter einem gemeinsamen Rahmen zu vereinen, macht es unverzichtbar für den Aufbau einer zukunftsfähigen Energieinfrastruktur und die Beschleunigung des globalen Übergangs zu nachhaltiger Energie.
„Der gesamte Day-Ahead-Strommarkt der Europäischen Union hat sich von einer stündlichen auf eine 15-minütige Basis verlagert. Die 15-minütige Abrechnungsperiode für Ungleichgewichte und die 15-Minuten-Produkte im Intraday-Markt, die Strombörsen seit dem 22. Mai 2023 in der finnischen Bietzone anbieten können, haben die Entscheidungsfindung zunehmend vom Menschen auf automatisierte Prozesse verlagert.
Das bedeutet, dass die Genauigkeit der Informationen im Zusammenhang mit Entscheidungen auf dem Strommarkt in jeder Phase der Kette gewährleistet sein muss. Auf der Grundlage von Daten aus verschiedenen Systemen werden immer mehr automatisierte Entscheidungen getroffen, die sich direkt auf den Handel am Strommarkt auswirken.
Ungenaue oder falsche Informationen wirken sich auf Preise, Verträge, das Risikomanagement und die finanziellen Ergebnisse der Marktteilnehmer aus. Daher spielen die Qualität, der Zeitpunkt und die Zuverlässigkeit der Daten eine zentrale Rolle für die Funktionsfähigkeit der gesamten Marktkette.“
Jyrki Keskinen, Leiter des Geschäftsbereichs Energie, Wapice
